在倾角为α的斜面上,一条质量不计的皮带一端固定在斜面上端,另一端绕过一中间有一圈凹槽的圆柱体,并用与斜面夹角为β的力拉住,使整个装置处于静止状态,如图所示。不计一切摩擦,圆柱体质量为m,求拉力F的大小和斜面对圆柱体的弹力FN的大小。 某同学分析过程如下: 将拉力F沿斜面和垂直于斜面方向进行分解 沿斜面方向:Fcosβ=mgsinα ① 沿垂直于斜面方向:Fsinβ+FN=mgcosα ② 问:你同意上述分析过程吗?若同意,按照这种分析方法求出F及FN的大小;若不同意,指明错误之处并求出你认为正确的结果。
◎ 答案
解:不同意。平行于斜面的皮带对圆柱体也有力的作用,其受力如图所示
①式应改为:Fcosβ+F=mgsinα ③ 由③得F=mg ④ 将④代入②,解得FN=mgcosα-Fsinβ=mgcosα-mgsinβ